Mitokondrioiden ja mikrobiston suhde

Tausta Mitokondriaaliset sairaudet ovat tärkeä ryhmä perinnöllisiä neurometabolisia häiriöitä, joissa esiintyy poikkeuksetta useiden elinten osallisuutta, jotka ovat säälimättömästi eteneviä ja johtavat merkittävään sairastumiseen ja kuolleisuuteen. Ne voivat ilmetä erillisinä kliinisinä oireyhtyminä, kuten mitokondriaalinen enkefalomyopatia, maitohappoasidoosi ja aivohalvauksen kaltaiset episodit (MELAS), krooninen ja progressiivinen ulkoinen oftalmoplegia (CPEO) ja äidiltä periytyvä kuurous ja diabetes (MIDD), tai yleisemmin laajasti päällekkäisinä kirjoina. kliinisistä piirteistä, mukaan lukien hypertrofinen kardiomyopatia ja maha-suolikanavan (GI) dysmotiliteetti. Oireet, jotka johtuvat ruoansulatuskanavan (GI) dysmotiliteetista mitokondriosairauksia sairastavilla potilailla, tunnistetaan yhä useammin, ja niitä ovat usein dysfagia, vatsakipu, vatsan turvotus, bakteerien liikakasvu, ummetus ja vaikeissa tapauksissa suoliston pseudotukos, joka jäljittelee akuuttia kirurgista vatsaa. Tämän korkea ilmaantuvuus vahvistettiin äskettäin, kun tutkimme 86 mitokondriopotilasta GI-oireista. 65 prosenttia potilaista koki GI-dysmotiliteettioireita, mukaan lukien ummetus, varhainen kylläisyyden tunne, vatsakipu ja vatsan turvotus (valmistellaan julkaisua). Vaikka GI-dysmotiliteetin kehittymisen taustalla olevat patologiset mekanismit ovat edelleen erilaisia, mahdollisia mekanismeja ovat ruoansulatuskanavan sileän lihaksen mitokondriaalinen toimintahäiriö ja viskeraalinen myopatia. Lisäksi ruoansulatuskanavan bakteerit, joita kutsutaan suolen mikrobiotiksi, on myös tunnistettu avaintekijäksi ruoansulatuskanavan dysmotiliteettiin.

Perustelut Mitokondriotautipotilaille on tähän mennessä olemassa vain vähän tehokkaita hoitoja, ja saatavilla olevat lääkkeet ovat luonteeltaan pääasiassa tukevia ilman todistettua hoidon tehokkuutta ja huonoa ymmärrystä suoliston mikrobiston, mitokondrioiden, ruoansulatuskanavan dysmotiliteetin ja potilaan terveyden ja hoidon laadun välisistä yhteyksistä. elämää. Hoidot sisältävät erilaisia ​​antibiootteja ja laksatiiveja, jotka ovat geneerisiä eivätkä sairausspesifisiä. Lääkkeiden pitkäaikaisvaikutuksia ei tunneta, eikä niiden vaikutusta ruoansulatuskanavaan ja suoliston mikrobiotaan mitokondriohäiriöissä tällä hetkellä tunneta. On välttämätöntä optimoida tukevat terapeuttiset strategiat ja suunnitella uusia menetelmiä kliinisen hoidon parantamiseksi. Vaikka tekniikan kehitys tarjoaa nyt enemmän biologista tietoa kuin koskaan ennen, tuotetun tiedon monimutkaisuus ja määrä ylittävät kyvyn analysoida, tulkita ja kääntää tämä tieto takaisin kliiniseen hallintoon, mikä korostaa tarvetta lisätä kliinisiä analyyttisiä valmiuksia. Bioinformatiikan ja laskennallisen biologian käyttö suoliston mikrobiotaan ja metadataan (potilaan ominaisuudet; fenotyyppi/genotyyppi) liittyvien metagenomisten tietojen yhdistämiseen on yksi tapa tunnistaa ja ennustaa, mitkä tekijät, kuten lääkkeet, fenotyyppi ja genotyyppi, aiheuttavat suoliston mikrobiotan dysbioosia.

Suoliston mikrobiotan monimutkaisuuden ja toiminnan selvittäminen mitokondriosairauksissa tarjoaa ainutlaatuisen lähestymistavan ja syvemmän ymmärryksen biologiasta yleensä, joka tällä hetkellä puuttuu primäärisistä mitokondriohäiriöistä. Tämä tutkimus edistää suoliston mikrobiomikenttää ja tarjoaa uudenlaisen käsityksen monimutkaisista mikrobi:mikrobi ja mikrobiota-isäntävuorovaikutuksista. Tässä luodut uudet oivallukset muodostavat perustan interventiotutkimuksille, joiden tarkoituksena on manipuloida suoliston mikrobiomia ja keventää sairaustaakkaa potilailla, joilla on mitokondriaalinen sairaus ja mahdollisesti mitokondrioiden toimintahäiriöihin liittyviä sairauksia, kuten liikalihavuus, diabetes ja hermostoa rappeuttavat sairaudet, kuten dementia ja Parkinsonin tauti. sairaus.

Tavoitteet

Työhypoteesina on, että mitokondrioista kärsivillä potilailla on GI-dysmotiliteettia ja että suoliston mikrobiota korostaa kliinisen sairauden vakavuutta. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tarjota uutta tietoa liittyen:

1. Kuinka kliinisen sairauden vakavuus vaikuttaa mitokondriopotilaiden suoliston mikrobiotaan verrattuna terveisiin kontrolleihin?
2. Kuinka mitokondrioiden diagnostisia ja terapeuttisia lähestymistapoja voidaan parantaa.